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西方还在做梦,中国梦已成真!

作者 :想念在黑夜 2021-09-25 06:55:26 审稿人 : admin

来源微信公众号:大树镇长

我虽然不懂科研,这辈子估计也做不了科研,最多只能支持科研发展,但看到科技进步就特别开心。


我一直觉得,科技就是人类变梦成真的人间奇迹。


古代神话的神人飞天,千里眼顺风耳,人人有饭吃……这些在人类几十万年的历史中一直仅仅是梦,甚至所谓的天堂也不过如此。


但是现在一点点都实现了。


让我更加开心的事,这样美梦成真的事发生在中国。


最近就有一件堪称美梦成真的科技突破:人工合成淀粉,就在今天,2021年9月24日在顶级刊物《科学》上发表。


人工合成淀粉,直接打破了第一产业和第二产业的界限。


这是一项诺贝尔奖级别的重大突破,是中国科学家独立实现的,这也是继上世纪60年代,中国在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素后,中国科学家在人工合成方面第二次取得重大、颠覆性、原创性突破。


只要诺贝尔评奖委员会稍微客观,诺奖如探囊取物。


人类首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。这就是人类里程碑式的突破,可等价于西方传说中的为人类盗火的普罗米修斯。


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当然,也有些质疑。


比如说为什么花这么大力气合成种地就有的淀粉?又比如质疑合成需要很多能量投入,合成成本比种地高太多了等等。


我理解这些质疑,只是我有必要说明几件事:


第一:人工合成淀粉,能量效率远高于自然生长。


看上去人工合成消耗的能量折算成钱比种地高得多,但这里面的核心是有太多宝贵的能量根本没有计算进去,比如持续的太阳能。


比如玉米,需要每天7-11小时日照,经历100天左右生长期才能成熟,大概需要1000小时日照时间,一株玉米大概占地0.2平方米。


而1平方米地面,实际接收到的太阳光功率大概500W,一小时就是0.5千瓦时(或者说0.5度电),就算考虑光照的变化,在一株玉米生长过程中,曾经被照射到的阳光也起码有200度电,然而1公斤玉米的热量才不过4000千焦,算起来大概也就相当于1度电。


1株玉米就算高产的大概也就产出1公斤玉米颗粒。


换言之:1株玉米在生长中接受的阳光照射起码相当于200度电,然而经过100天的生长,只产出了相当于1度电的玉米,能量转换率大概也就千分之五。


当然上面仅仅是非常粗略的估算。事实上,自然光合作用的淀粉合成与积累,涉及60多步复杂的生化反应以及复杂的生理调控,一切完美情况下,理论能量转化效率也仅仅为2%左右。


而这次人工合成淀粉,从最初的二氧化碳到淀粉,只需要11步,将理论能量转化效率提升3.5倍之多,已经接近前些年太阳能电池板的能源转化效率。


这是何其颠覆性的能源效率提升。


第二:人工合成淀粉,对中国具有极其重要的战略意义。


总书记一再强调一定要守住国家粮食安全生命线,在吃饭问题上决不能被人“卡脖子”。


总书记还说:三农向好,全局主动;全局发展,三农更优。


现在正值百年未有的大变局,世界进入动荡变革期,阿富汗事件已经可以看到动荡变革的激烈程度,我们要做好同美国及其盟友打持久战的准备。


我昨天《我们要警惕美法演双簧》,也警醒我们一定要明白,中国跟欧美国家是不同的,不要妄想人家会自己闹翻帮中国。


有钱不一定能买到粮,去年疫情的时候,多国中断粮食出口,当时国内还出现了一些粮食恐慌。当时我还专门写了一篇《居安思危,兼济天下:为何当今中国不可能出现粮食危机》,其核心就在于,我们始终立足于自身保粮食生产,以内部的确定性,应对外部的不确定性。


必须一再强调:美国确实开始衰落,但帝国的衰落是起码持续几十年,时间还长着呢;真正让我们稳坐钓鱼台的,起码粮食要够,粮食不够,一剑封喉。


越是国际动荡的时候,越要重视三农,越要重视粮食安全,而粮食关系到后面的肉奶等等丰富的食物供给,这是基础。


正因此,中央才会对动了基本耕地红线的事大发雷霆。


在这个背景下,人工合成淀粉具有了定心石的战略意义。


有这个技术在,就算仅仅实验室的最初级阶段,1立方米的设备就能够生产5亩地一年的粮食;要知道第一台计算机占地170平方米,重达30吨,现在也不过相当于一个手持的小小计算器。


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这个潜力是极为巨大的,甚至就算不再改进,仅仅简答粗暴的复制也够了。极端的说,就算考虑光伏发电等等配套设备,中国甚至可以只用百分之一的耕地就能实现现在的粮食产量,关键是从此再也不在意天气的变化。


腾出来的土地可以让我们生活的更加幸福,环境更加优美自然,种地再也不是体力活。


当然,从现在到最终实现这一步还有很长很长的距离,我们也不可能一切都靠人工合成,但是起码我们有了足够的底气,中国永远告别了粮食讹诈和粮食安全问题。


更别忘了,中国领先世界的光伏产业,中国的大西北即将成为中国光伏的庞大基地,同时还在规划配套庞大的储能产业。


人工合成淀粉的确消耗大、能量转化率低,但一定是可以不断优化改进的,就像光伏太阳板才几年时间已经实现了能量转化率的倍增。而极低成本的光伏电用来合成淀粉,这不也是另一种形态的储能?


人有顾虑不敢吃不要紧,毕竟纯粹的淀粉没几个人吃得下去,就像杂交水稻因为口感问题,实际也很少直接作为主食吃掉。但可不可以掺在饲料里喂牛喂羊?能不能用来生产酒精等其他物质?


这里面的想象空间太大了。


第三:人工合成淀粉,让人类星际旅行成为现实。


记得前几年有一部美国大片,叫《火星救援》,说的是被遗弃在火星的男主角,为了撑到地球的救援,只好在火星种了4年土豆,终于活了下来。


我们且不说这部片子是否现实。为什么要种土豆,关键是土豆富含淀粉,能够给人提供充足的能量,但是正如上面所说,自然植物通过光合作用的能量转换效率极低,而种植特别容易受到外部环境的干扰。在《火星救援》里就多次出现因为火星环境变化导致种种危机。


《火星救援》中,位于火星的土豆栽培地


那么,人工合成淀粉呢?


记住仅仅只有1立方米就可以获得5亩地一年的产出,这还仅仅是刚开始;为什么我们要强调1立方米,因为1立方米就是航天一个基本的单位。


换言之,只要能把这台设备运到火星,只要建立基本的太阳能发电设备和其他配套设备,就能持续提供可以维持至少10人所需的食物。


把淀粉再转换成蛋白质,这对人类而言已经不是什么难事了,无机物转换成水也是现成的。


换言之,当前最困扰人类载人远航的最大难题:稳定的食物供给,已经被攻克了。


剩下的无非就是进一步优化流程,简化设备,让设备适应宇宙环境,这已经算不得天大的难事了。


人类在宇宙中远航的一个难题,就这么被攻克了,未来的路径已经打通了,这还不伟大吗?


美国人做梦拍的电影才只敢想想在火星种土豆,而中国人直接把西方人的梦变成现实,甚至超越现实,我们不需要种,我们直接合成。


在我看来,从头开始用二氧化碳人工合成淀粉,就仿佛神话中的“点石成金”,美梦成真这才是震撼心灵的浪漫。


希望有越来越多的梦,在中国首先成真。


在西方正在通过各种或明或暗的手段对中国施压的时候,没有什么比一项战略性的技术突破更能提振信心的了。


毕竟,我们早已明白:科技才是第一生产力。


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